一种含纳米钻石烯的新型陶瓷涂料及其制备方法技术

本发明专利技术属于陶瓷涂料领域，具体涉及一种含纳米钻石烯的新型陶瓷涂料及其制备方法。本发明专利技术由以下重量份数的原料制成：无机胶粘剂30‑60份，纳米钻石烯3‑15份，去离子水5‑10份，防锈颜料5‑10份，无机填料5‑20份，表面活性剂1‑2份，防沉剂0.1‑1份，消泡剂0.01‑0.1份，流平剂1‑3份，PH调节剂0.1‑2份，硅烷偶联剂10‑30份。本发明专利技术使用后涂层的冲击韧性和耐磨性能强，防渗耐蚀性好，并且表面更加光洁，不粘性、防污性、散热性好，绿色环保，性质稳定，适用范围广泛。

Novel ceramic coating containing nano diamond alkene and preparation method thereof

The invention belongs to the field of ceramic paint, in particular to a novel ceramic coating containing nano diamond alkene and a preparation method thereof. The invention comprises the following raw materials in parts by weight: 30 inorganic adhesive made of 60 copies, 3 graphene nano diamond 15, deionized water 5 10 copies, 10 copies of the 5 antirust pigment, inorganic filler 5 20 copies, 2 copies of 1 surfactants, anti settling agent 0.1 1, fire agent 0.01 0.1 copies, 3 copies of the 1 leveling agent, PH regulator 0.1 2 copies, 30 copies of the 10 silane coupling agent. The coating has the advantages of strong impact toughness and abrasion resistance, good anti-seepage and corrosion resistance, smooth and smooth surface, non stickiness, good antifouling property and good heat dissipation, green environment protection, stable property and wide application range.

【技术实现步骤摘要】
一种含纳米钻石烯的新型陶瓷涂料及其制备方法
本专利技术属于陶瓷涂料领域，具体涉及一种含纳米钻石烯的新型陶瓷涂料及其制备方法。
技术介绍
磨损和腐蚀是金属材料及其零部件最常见的失效形式，现在人们常在金属的表面涂覆成膜物质来防止磨损达到耐腐蚀的效果，由于成膜物质的不同，所形成的涂层主要分为有机涂层和无机涂层，但是有机涂层易老化、耐热耐寒性差，使用寿命差，无机涂层具备耐磨、耐腐蚀、耐热和不老化的特点受到人们的喜爱，现阶段的无机防腐涂层主要有：搪瓷涂层、玻璃涂层和陶瓷涂层三大类，陶瓷涂层相对于搪瓷涂层和玻璃涂层，其生产工艺简单、固化温度低、稳定性强、成本低、效率高的特点而被广泛使用，但是现有的陶瓷涂层仍然存在着导热率差、韧性差、附着力不足、致密性不足等缺点，因此需要进一步的改进。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种冲击韧性和耐磨性面强，表面光洁，不粘性，防污性和散热性好的含纳米钻石烯的新型陶瓷涂料及其制备方法。基于上述目的，本专利技术采取如下技术方案：一种含纳米钻石烯的新型陶瓷涂料，由以下重量份数的原料制成：无机胶粘剂30-60份，纳米钻石烯3-15份，去离子水5-10份，防锈颜料5-10份，无机填料5-20份，表面活性剂1-2份，防沉剂0.1-1份，消泡剂0.01-0.1份，流平剂1-3份，PH调节剂0.1-2份，硅烷偶联剂10-30份。进一步的，所述的纳米钻石烯为改性的纳米钻石烯，其改性方法如下：a.超声波碱洗：将纳米钻石烯放入装有碱液的超声波清洗机中搅拌清洗，超声波频率为35-40KHz，碱液为8-12wt%的NaOH溶液，碱洗温度为50-60℃，搅拌速度为25-30rpm，清洗25-30min；b.超声波水洗：将碱洗后的纳米钻石烯放入装有去离子水的超声波清洗机中常温搅拌清洗，超声波频率为35-40KHz，搅拌速度为20-30rpm，搅拌清洗20-30min，取上层清液测量pH值，反复清洗直至pH=7；c.酸洗活化：将步骤b中水洗后的纳米钻石烯加入酸洗液中搅拌清洗，所述的酸洗液为25-30wt%的硫酸溶液，酸洗温度为50-60℃，搅拌速度为15-20rpm，搅拌时间为20-30min；d.超声波水洗：将酸洗后的纳米钻石烯放入装有去离子水的超声波清洗机中常温搅拌清洗，超声波频率为35-40KHz，搅拌速度为20-25rpm，搅拌8-10min，取上层清液测量pH值，反复清洗直至pH=7。e.烘干：将d.超声波水洗后的纳米钻石烯以3℃/min的速率逐步升温到130-150℃，保温3-5h后随炉温冷却，然后密封储存待用。进一步的，所述的纳米钻石烯粒度配比为50nm︰100nm︰200nm=(1-2)︰(2-3)︰(4-5)。进一步的，所述的无机胶粘剂为硅溶胶或铝溶胶，固含量为25%-30%。进一步的，所述的防锈颜料为铁红或炭黑或钛白粉或钛镍黄。进一步的，所述的无机填料为氧化铝、氧化硅、碳化硅或滑石粉的其中一种或两种以上的混合物；所述的表面活性剂为非离子型表面活性剂。进一步的，所述的防沉剂为膨润土；消泡剂为聚醚类，流平剂为水溶性氟碳树脂或有机硅类。进一步的，所述的PH调节剂为稀盐酸或稀醋酸；硅烷偶联剂为三烷氧基型。进一步的，所述的含纳米钻石烯的新型陶瓷涂料的制备方法，由以下步骤组成：（1）纳米钻石烯预分散液的制备：将去离子水和表面活性剂在第一容器中搅拌，于800-1000rpm速度下搅拌3-5min后，将第一容器放入超声波分散机中于30-40KHz的超声频率，400-500rpm的速度下搅拌20-30min，得纳米钻石烯分散液；（2）颜填料浆液的配制：将50%的无机胶粘剂、防沉剂和消泡剂在第二容器内搅拌，在800-1000rpm速度下搅拌5-10min后，继而用400-500rpm的速度下边搅拌边加入防锈颜料和无机填料，研磨分散1-2h，即制得颜填料浆液；（3）涂料的配制：将剩余的50%的无机胶粘剂和纳米钻石烯预分散液加入到调漆罐中于400-500rpm的速度下搅拌10-15min，再加入颜填料浆液和流平剂于100-300rpm速度下搅拌1-2h，再加入硅烷偶联剂和PH调节剂于100-300rpm的速度下搅拌1-2h，静置30-40min，即得成品。与现有技术相比，本专利技术的技术效果为：1.纳米钻石烯的加入使陶瓷涂层的冲击韧性和耐磨性能得到很大的提高；2.纳米钻石烯的加入使陶瓷涂层更加密实，防渗耐蚀性更好，并且表面更加光洁，不粘性、防污性更好；3.纳米钻石烯的加入使陶瓷涂料的散热性更好，使其能够更好的运用于加热容器及电子元器件上；4.本涂料为无机涂料，绿色环保，性质稳定，适用范围广泛。附图说明图1为实施例1中本专利技术的导热率随纳米钻石烯含量的变化关系图；图2为实施例2中本专利技术的耐冲击韧性随纳米钻石烯含量的变化关系图；图3为实施例3中本专利技术的耐磨性随纳米钻石烯含量的变化关系图。具体实施方式实施例1：一种含纳米钻石烯的新型陶瓷涂料，由以下重量份数的原料制成：无机胶粘剂60份，纳米钻石烯3份，去离子水5份，防锈颜料5份，无机填料5份，表面活性剂1份，防沉剂0.1份，消泡剂0.01份，流平剂1份，PH调节剂0.1份，硅烷偶联剂19.79份。其中，所述的纳米钻石烯为改性的纳米钻石烯，其改性方法如下：a.超声波碱洗：将纳米钻石烯放入装有碱液的超声波清洗机中搅拌清洗，超声波频率为35KHz，碱液为8wt%的NaOH溶液，碱洗温度为50℃，搅拌速度为25rpm，清洗25min；b.超声波水洗：将碱洗后的纳米钻石烯放入装有去离子水的超声波清洗机中常温搅拌清洗，超声波频率为35KHz，搅拌速度为20rpm，搅拌清洗20min，取上层清液测量pH值，反复清洗直至pH=7；c.酸洗活化：将步骤b中水洗后的纳米钻石烯加入酸洗液中搅拌清洗，所述的酸洗液为25wt%的硫酸溶液，酸洗温度为50℃，搅拌速度为15rpm，搅拌时间为20min；d.超声波水洗：将酸洗后的纳米钻石烯放入装有去离子水的超声波清洗机中常温搅拌清洗，超声波频率为35KHz，搅拌速度为20rpm，搅拌8min，取上层清液测量pH值，反复清洗直至pH=7。e.烘干：将d.超声波水洗后的纳米钻石烯以3℃/min的速率逐步升温到130℃，保温3h后随炉温冷却，然后密封储存待用。所述的含纳米钻石烯的新型陶瓷涂料的制备方法，由以下步骤组成：（1）纳米钻石烯预分散液的制备：将去离子水和硬脂酸甘油酯在第一容器中搅拌，于800rpm速度下搅拌3min后，将第一容器放入超声波分散机中于30KHz的超声频率，400-500rpm的速度下搅拌20min，得纳米钻石烯分散液；（2）颜填料浆液的配制：将50%的硅溶胶、膨润土和聚氧丙烯甘油醚在第二容器内搅拌，该硅溶胶的固含量为25%，在800rpm速度下搅拌5min后，继而用400rpm的速度下边搅拌边加入铁红和氧化铝，研磨分散1h，即制得颜填料浆液；（3）涂料的配制：将剩余的50%的硅溶胶和纳米钻石烯预分散液加入到调漆罐中于400rpm的速度下搅拌10min，再加入颜填料浆液和聚二甲基硅氧烷于100rpm速度下搅拌1h，再加入KH-550和稀盐酸于100rpm的速度下搅拌1h，静置30min，即得成品。实施例2：一种含纳米钻石烯的新型陶瓷涂料，由本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含纳米钻石烯的新型陶瓷涂料，其特征在于，由以下重量份数的原料制成：无机胶粘剂30‑60份，纳米钻石烯3‑15份，去离子水5‑10份，防锈颜料5‑10份，无机填料5‑20份，表面活性剂1‑2份，防沉剂0.1‑1份，消泡剂0.01‑0.1份，流平剂1‑3份，PH调节剂0.1‑2份，硅烷偶联剂10‑30份。

【技术特征摘要】
1.一种含纳米钻石烯的新型陶瓷涂料，其特征在于，由以下重量份数的原料制成：无机胶粘剂30-60份，纳米钻石烯3-15份，去离子水5-10份，防锈颜料5-10份，无机填料5-20份，表面活性剂1-2份，防沉剂0.1-1份，消泡剂0.01-0.1份，流平剂1-3份，PH调节剂0.1-2份，硅烷偶联剂10-30份。2.根据权利要求1所述的含纳米钻石烯的新型陶瓷涂料，其特征在于，所述的纳米钻石烯为改性的纳米钻石烯，其改性方法如下：a.超声波碱洗：将纳米钻石烯放入装有碱液的超声波清洗机中搅拌清洗，超声波频率为35-40KHz，碱液为8-12wt%的NaOH溶液，碱洗温度为50-60℃，搅拌速度为25-30rpm，清洗25-30min；b.超声波水洗：将碱洗后的纳米钻石烯放入装有去离子水的超声波清洗机中常温搅拌清洗，超声波频率为30-40KHz，搅拌速度为20-30rpm，搅拌清洗20-30min，取上层清液测量pH值，反复清洗直至pH=7；c.酸洗活化：将步骤b中水洗后的纳米钻石烯加入酸洗液中搅拌清洗，所述的酸洗液为25-30wt%的硫酸溶液，酸洗温度为50-60℃，搅拌速度为15-20rpm，搅拌时间为20-30min；d.超声波水洗：将酸洗后的纳米钻石烯放入装有去离子水的超声波清洗机中常温搅拌清洗，超声波频率为30-40KHz，搅拌速度为20-25rpm，搅拌8-10min，取上层清液测量pH值，反复清洗直至pH=7。e.烘干：将d.超声波水洗后的纳米钻石烯以3℃/min的速率逐步升温到130-150℃，保温3-5h后随炉温冷却，然后密封储存待用。3.根据权利要求1所述的含纳米钻石烯的新型陶瓷涂料，其特征在于，所述的纳米钻石烯粒度配比为50nm︰100nm︰200nm=(1-2)︰(2-3)︰(4-5)。4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：张洪涛，尹维召，杨晋中，武艳强，李盟，文炯，王聪，
申请(专利权)人：河南省豫星华晶微钻有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41